長江中游城市群區域經濟差異的時空演變及影響因子分析

馬 勇，童 昀

（1.西安外國語大學 旅游學院人文地理研究所，西安 710128；2.湖北大學 旅游發展規劃研究院，武漢 430062）

長江中游城市群區域經濟差異的時空演變及影響因子分析

馬 勇1，2，童 昀1

（1.西安外國語大學 旅游學院人文地理研究所，西安 710128；2.湖北大學 旅游發展規劃研究院，武漢 430062）

文章運用熵權TOPSIS法評價長江中游城市群2004—2013年各地州市經濟發展水平，并解析造成長江中游城市群各地州市經濟差異的影響因子。以變異系數和全局自相關分析測度長江中游城市群整體及內部各區域的經濟差異。最后利用Jenks自然最佳斷裂點法對各城市經濟水平進行聚類，分析長江中游城市群十年間經濟發展格局的時空演變過程。

經濟差異；時空分異；熵權；TOPSIS；空間自相關；長江中游城市群

長江中游城市群是長江經濟帶的重要組成部分，在我國區域發展格局中地位重要。根據2015年4月國務院批復實施的《長江中游城市群發展規劃》，長江中游城市群是實施促進中部地區崛起戰略、全方位深化改革開放和推進新型城鎮化的重點區域。作為長江經濟帶重大國家戰略的推進，《規劃》的出臺必將助力區域一體化發展和新型城鎮化道路的探索。在此背景下研究并解釋十年以來長江中游城市群經濟發展水平時空格局的演變過程具有重大現實意義。

1 研究方法

1.1 熵權TOPSIS法

熵權TOPSIS法包括兩大環節：采用信息熵根據指標提供的信息量客觀確定指標權重；利用TOPSIS法對評價對象進行優劣排序。熵權法根據各指標提供的信息和數據的變異程度客觀確定權重，而且熵權能突出地反映指標權重隨時間的變化狀況[1]，因此非常適合時間序列研究。TOPSIS法通過計算各評價對象與理想解和負理想解的距離，給出比較對象的優劣排序。步驟如下[2，3]：

（1）評價矩陣的建立及標準化

建立m行×n列的原始數據矩陣X=(xij)m′n，m為研究單元的個數，n為指標的個數；采用極差標準化對原始矩陣標準化：（2）計算信息熵

其中k為常數，k=(lnm)-1。（3）計算指標j的熵權

（4）用加權TOPSIS法對比較對象進行優劣排序

理想解：

負理想解：

與理想解距離：

與負理想解距離：

最后對所有比較對象的貼近度Ci降序排列，得到所有比較對象的排列位次，進而進行優劣評價。

1.2 變異系數

變異系數是測度樣本數據離散程度的常用指標，但鑒于其不具有空間統計屬性，本文分別計算研究區內部各子區域的變異系數來判定不同區域的經濟發展差異情況，公式為：

1.3 全局空間自相關

全局空間自相關分析用于研究整個研究區域的空間模式，使用單一的數值來反映區域的自相關程度和區域平均空間聚集程度。通常用Global Moran's I系數測度空間相鄰或空間相近的觀察值的相似程度［4］，公式為：

其中，Ci、Cj為單元i和j的貼切度，Cˉ是所有城市貼切度的均值，m為研究單元的個數，Wij為空間權重矩陣，空間相鄰權重為1，不相鄰權重為0。

1.4 Jenks自然最佳斷裂聚類分析

Jenks自然最佳斷裂聚類的核心思想是基于數據內部的內在聯系自然分組，使最終聚類結果的組間方差最大而組內方差最小，分組點選在數據變量值出現相對最大變化處[5]。利用ArcGIS軟件的Jenks自然間斷點分級功能，對2004年和2013年熵權TOPSIS法計算出的Ci值分別聚類，并以Ci值的高低將聚類命名為經濟發達地區、經濟較發達地區、經濟水平一般地區、經濟較欠發達地區、經濟欠發達地區，最后將結果可視化。

2 指標體系構建和數據來源

2.1 指標體系構建

鑒于研究區的時間序列和空間序列跨度較大，遵循典型性、代表性和可獲取性原則，并結合前人研究成果[6-8]，以經濟實力水平、經濟活力水平和經濟潛力水平構建準則層，以人均地區生產總值、第二產業占比、第三產業占比、公共財政預算收入、城鎮居民可支配收入、農村居民純收入、實際使用外資、進出口總額、旅游總收入、郵電業務總量、社會消費品零售總額、固定資產投資、各項存款年末余額和各項貸款年末余額等14個指標構建指標層，見表1。

表1 長江中游城市群經濟水平評價指標體系

2.2 數據來源

各指標數據來源于2005年及2014年的《湖北統計年鑒》、《湖南統計年鑒》、《江西統計年鑒》以及《中國城市統計年鑒》，個別缺失數據則通過相關地市對應年份的國民經濟和社會發展統計公報補全。空間屬性數據來源于國家1∶400萬基礎地形圖矢量化成果。

3 實證分析

根據《長江中游城市群發展規劃》，長江中游城市群的區劃發生重大變動，皖江城市帶不再屬于長江中游城市群序列。目前，長江中游城市群具體包括：湖北省武漢市、黃石市、鄂州市、黃岡市、孝感市、咸寧市、仙桃市、潛江市、天門市、襄陽市、宜昌市、荊州市、荊門市，湖南省長沙市、株洲市、湘潭市、岳陽市、益陽市、常德市、衡陽市、婁底市，江西省南昌市、九江市、景德鎮市、鷹潭市、新余市、宜春市、萍鄉市、上饒市及撫州市、吉安市的部分縣（區）。為了確保數據的可比性和獲得性，將撫州市、吉安市整市納入本研究范圍。

3.1 長江中游城市群經濟發展水平熵權TOPSIS評價

通過表1指標體系構建長江中游城市群經濟發展水平的評價矩陣，并根據公式（1）—公式（3）分別計算2004年和2013年各指標的熵值、權重，結果見表2；按照公式（4）—公式（8）分別計算長江中游城市群31個城市的指標值與理想解和負理想解的歐式距離以及與貼近度Ci，并對Ci得分進行降序排列得到當年城市經濟發展水平的排序，再根據10年間各城市排序的變動計算動態度，結果見表3。

表2 各指標熵值及權重變動情況

3.1.1 各地州市經濟發展水平分析

（1）動態度方面。10年間，共有5個城市排名保持不變，11個城市排名上升，15個城市排名下降。排名不變的城市，有4個城市集中在經濟發展水平前五的城市之中，武漢市、長沙市、南昌市三個省會城市穩居前三名，宜昌位列第5名。另外天門市則長期處于末位。排名上升速度較快的有鷹潭市（11）、新余市（10）、襄陽市（6）、萍鄉市（6）、上饒市（5）、鄂州市（5）、九江市（4）、吉安市（4）、潛江市（4）。排名下降較快的有黃岡市（-8）、益陽市（-7）、荊州市（-6）、撫州市（-6）、岳陽市（-5）、孝感市（-5）、黃石市（-4）、荊門市（-4）。

表3 長江中游城市群城市經濟發展水平TOPSIS計算結果

（2）Ci值方面。只有武漢市、宜昌市、株洲市、荊州市的Ci值出現降低，其余27個城市的Ci值都上升，表示它們距離理想解的距離減小、距離負理想解的距離增大，說明長江中游城市群經濟發展的總體格局出現均衡化趨勢。這可能得益于近些年長江中游城市群實施的一系列區域一體化措施：自2012年起，先后簽訂了《長江中游城市群戰略合作框架協議》、《武漢共識》、《長沙宣言》等協議。而實質性的地區一體化發展措施也是長江中游城市群經濟均衡發展的重要推動力，如九江與黃岡跨江跨區合作開發、“咸岳九”小三角等。

3.1.2 經濟差異影響因子解析

根據信息熵賦權的基本原理，各指標j的數值變異程度越大，信息熵Hj越小，則該指標提供的信息量越大，進而指標j的權重也應越大；反之，該指標的權重也應越小。這種特性恰好篩選出了造成各城市經濟差異的影響因子。

綜合2004年和2013年結果，X7、X8、X9、X13、X14指標權重大（0.0995～0.1456），其中X7、X8、X9均屬于經濟活力水平指標，X13、X14屬于經濟潛力水平指標，它們是造成長江中游城市群經濟差異的重要影響因子。實際使用外資（X7）與評價單元的產業結構、基礎設施建設水平、政策環境、勞動力成本等密切相關。進出口總額（X8）反映了評價單元的經濟外向性和優質程度。旅游總收入（X9），2009年頒布的《國務院關于加快發展旅游業的意見》明確指出要把旅游業培育成為國民經濟的戰略性支柱產業和人民群眾更加滿意的現代服務業，旅游業成為實現國民經濟提質增效的重要手段，產業地位不斷提高，而旅游總收入是衡量區域旅游業發展整體水平的重要指標。金融機構各項存款年末余額（X13）是區域經濟穩定發展，居民收入和企業利潤增長的體現，也是未來區域經濟發展的潛在條件。金融機構各項貸款年末余額（X14）是區域投資消費水平的反映，充分反映了國民經濟三駕馬車在區域發展中的重要性[1]。

3.2 經濟發展水平時空演變分析

3.2.1 長江中游城市群及內部區域經濟差異分析

應用SPSS軟件，對Ci值進行描述性統計分析，分別計算長江中游城市群整體、武漢城市圈、環長株潭城市群、環鄱陽湖城市群的標準差、均值和變異系數，結果見表4。

表4 長江中游城市群及內部區域經濟發展水平變異系數

從長江中游城市群總體看，2004—2013年十年間變異系數由1.3597下降到1.0594，表明長江中游城市群城市間經濟差異減小，這與3.1得出的長江中游城市群經濟發展的總體格局出現均衡化的趨勢的結論相一致。從內部分區域看，十年間武漢城市圈、環長株潭城市群、環鄱陽湖城市群的變異系數均降低。尤其是環鄱陽湖城市群的變異系數由0.9162大幅降低到0.5919，說明環鄱陽湖城市群在區域經濟協同發展方面成效顯著。而武漢城市圈是造成長江中游城市群總體經濟差異的主要貢獻者。

3.2.2 經濟發展水平全局自相關分析

利用ArcGIS軟件，分別計算長江中游城市群整體、武漢城市圈、環長株潭城市群、環鄱陽湖城市群的Moran's I指數，結果見表5。

表5 長江中游城市群及內部區域經濟發展水平Moran's I指數

結果表明，2004—2013年十年間，各個區域Z得分的絕對值均小于1.96，因此Moran's I的顯著性不強。長江中游城市群整體和武漢城市圈、環長株潭城市群2004年和2013年的Moran's I在-0.1764至-0.1534區間，表現出微弱的空間負相關，即微弱的離散分布特征。而2004年和2013年環鄱陽湖城市群Moran's I指數為0.2197、0.2391，表現出微弱的空間正相關，即微弱的集聚分布特征。

全局自相關分析只能揭示長江中游城市群和內部三大城市群經濟水平的全局特征，并未展現經濟發展水平空間差異的局部特征，因此需做進一步分析。

3.2.3 Jenks自然最佳斷裂點聚類分析

由于Moran's I指數顯著性不強，不適合應用傳統的局部空間自相關分析來做進一步分析，因此本文采用Jenks自然最佳斷裂點分級法對不同經濟發展水平進行聚類并可視化來描述長江中游城市群內部的經濟發展水平空間分異情況，具體結果見表6。

表6 長江中游城市群經濟發展水平自然最佳斷裂點聚類結果

根據表6，武漢市屬于經濟發達地區，長沙市和南昌市為經濟較發達地區，三座省會城市形成了長江中游城市群的三大增長極，呈“品”形分布，該格局十年間并未發生改變。

（1）武漢城市圈。2004年武漢城市圈表現出明顯的極核式空間結構，其中武漢市是區域經濟發展的極核，而與其鄰近的8個城市包含了長江中游城市群6個經濟欠發達城市中的5個以及3個經濟較欠發達城市。一定程度上驗證了弗里德曼的中心-外圍理論，武漢市作為中心居于統治地位，外圍城市則在發展上依賴于中心，中心與外圍之間構成了不平等的發展格局，這是因為經濟權利因素、高效的生產活動和生產要素向中心的極化造成的。至2013年，這種格局仍未發生明顯改變，雖然潛江市和鄂州市從經濟欠發達城市躍遷至經濟較欠發達城市，但是荊州則從經濟水平一般城市滑落至經濟較欠發達城市。

（2）環長株潭城市群。2004—2013年十年間，環長株潭城市群經濟發展水平空間格局十分穩定，所含城市在城市發展水平等級上未有變化。空間格局表現為南北部共5個城市的經濟水平一般區域被中部經濟較發達的長沙市和經濟較欠發達的益陽市和婁底市分隔開。

（3）環鄱陽湖城市群。2004年環鄱陽湖城市群經濟發展水平整體不高，景德鎮市、上饒市、鷹潭市、撫州市、宜春市、新余市、吉安市、萍鄉市構成了經濟不發達的綿延區。經過十年的發展，到2013年這種局面得到明顯改善，大片的經濟不發達綿延區消失，除撫州市、景德鎮市以外，原經濟不發達綿延區的其他城市均上升為經濟一般地區。

4 結論

由上述分析，本文得到以下結論：長江中游城市群經濟發展的總體格局出現均衡化趨勢，武漢城市圈是造成長江中游城市群經濟差異的主要貢獻者。經濟活力指標和經濟潛力指標是造成各州市經濟差異的影響因子。長江中游城市群經濟差異表現出微弱的空間負相關。十年間武漢城市群和環長株潭城市群經濟格局未發生明顯變動，環鄱陽湖城市群大片經濟不發達綿延區消失，轉變為經濟水平一般地區。得出的結論與實際情況相符，一定程度上驗證了選用研究方法的科學性和適用性。

[1]杜挺，謝賢健，梁海艷，黃安，韓全芳.基于熵權TOPSIS和GIS的重慶市縣域經濟綜合評價及空間分析[J].經濟地理，2014，（6）.

[2]陸偉鋒，唐厚興.關于多屬性決策TOPSIS方法的一種綜合改進[J].統計與決策，2012，（19）.

[3]張洪，張燕.基于加權TOPSIS法的旅游資源區際競爭力比較研究——以長江三角洲為例[J].長江流域資源與環境，2010，(5).

[4]李建豹，白永平，羅君，黃永斌.甘肅省縣域經濟差異變動的空間分析[J].經濟地理，2011，（3）.

[5]王振波，徐建剛，朱傳耿，祁毅，徐璐.中國縣域可達性區域劃分及其與人口分布的關系[J].地理學報，2010，（4）.

[6]熊薇，徐逸倫，王迎英.江蘇省縣域經濟差異時空演變[J].地理科學進展，2011，（2）.

[7]劉玉，潘瑜春，陳秧分.山東省縣域經濟發展的時空動態研究[J].經濟地理，2012，（5）.

[8]馮建中，何先平.突變級數法在中部六省經濟發展評價中的應用[J].宜春學院學報，2012，34(12).

（責任編輯/劉柳青）

F224

A

1002-6487（2016）21-0134-04

國家社會科學基金資助項目（14WGL002）；湖北省社會科學基金重大招標項目（2009087）；西安外國語大學研究生科研基金重點項目（SYJS201503）

馬 勇（1959—），男，湖北武漢人，教授，博士生導師，研究方向：區域旅游經濟。

童 昀（1991—），男，安徽合肥人，碩士研究生，研究方向：區域旅游開發與規劃。